Des scientifiques découvrent l’inversion magnétique d’un énorme trou noir : un phénomène “rare et énigmatique”.

Crédit : chaîne YouTube de la NASA Goddard

Selon un nouveau communiqué de la NASA, l’étrange phénomène mis en évidence par une équipe internationale de chercheurs pourrait être imputable au retournement magnétique d’un trou noir massif. Les scientifiques ont découvert un éclat de lumière, à différentes longueurs d’onde, décrit comme “rare et énigmatique”, qui s’est produit dans une galaxie située à 236 millions d’années-lumière, appelée 1ES 1927+654.

Diminution brutale de la luminosité des rayons X

Selon le communiqué de la NASA, les télescopes ont détecté des changements très rapides dans la longueur d’onde des rayons X. Dans le passé, comme l’explique Sibasish Laha, chercheur à l’université du Maryland, des phénomènes similaires avaient été détectés qui voyaient des changements très rapides dans la longueur d’onde de la lumière visible et ultraviolette. Dans ce cas, cependant, une brusque diminution de la luminosité des rayons X a également été détectée en même temps qu’une explosion de lumière à d’autres longueurs d’onde.

Les télescopes utilisés

Les observations ont été réalisées par l’observatoire Swift Neil Gehrels de la NASA et le satellite XMM-Newton de l’ESA, qui ont fourni des données dans l’ultraviolet et les rayons X, ainsi que par le télescope national Galileo en Italie et le Gran Telescopio Canarias de 10,4 m, tous deux situés sur l’île de La Palma, qui ont fourni des données en lumière visible. Plusieurs autres radiotélescopes ont également fourni des données sur les ondes radio.

Les phénomènes observés

L’événement a été repéré début mars 2018 lorsque les astronomes ont découvert que la galaxie 1ES 1927+654 s’était soudainement éclairée, la lumière visible augmentant d’environ 100 fois. Les analyses effectuées avec le télescope Swift ont ensuite suggéré qu’il y avait également eu un pic dans l’ultraviolet. Finalement, en juin de la même année, les astronomes ont découvert que les émissions de rayons X avaient disparu.

Comment les trous noirs attirent la matière

Le communiqué de la NASA explique comment les trous noirs supermassifs eux-mêmes, ceux que l’on trouve généralement au centre des galaxies, attirent la matière. La matière tombe vers le trou noir mais ne le fait pas en se lançant en ligne droite. Il a tendance à tourner pendant un certain temps et à former un disque d’accrétion. En tournant, ce matériau s’échauffe, émettant de la lumière visible, des rayons ultraviolets et des rayons X.
Cependant, il existe une zone, plus proche de la surface de l’horizon des événements, où des nuages de particules très chaudes forment une sorte de “couronne” qui émet des rayons X de haute énergie. Parfois, il y a des “éruptions” qui signifient que quelque chose de gros est passé au-dessus de l’horizon des événements, souvent des étoiles qui sont déchirées par la gravité du trou noir lui-même, interrompant le flux de gaz. Toutefois, cela ne semble pas être le cas, comme le suggère Josefa Becerra González, chercheuse à l’Institut d’astrophysique des Canaries (IAC) à Tenerife, car ces événements disparaissent beaucoup plus rapidement que l'”explosion” identifiée par les chercheurs.

Une inversion magnétique s’est probablement produite

Les chercheurs soupçonnent que la disparition soudaine des rayons X peut être attribuée au champ magnétique d’un grand trou noir, probablement situé au centre de la galaxie. Une inversion magnétique s’est probablement produite : le pôle nord du champ magnétique du trou noir est devenu le pôle sud et vice versa, comme l’explique Mitchell Begelman, professeur à l’université du Colorado à Boulder, qui a développé le modèle magnétique du trou noir.

Que se passe-t-il lorsque l’on retourne le champ magnétique d’un trou noir ?

Le modèle suggère que lors du basculement magnétique d’un trou noir de cette taille, le champ magnétique a tendance à s’affaiblir vers la périphérie du disque d’accrétion, ce qui produit un chauffage plus important et donc un niveau d’illumination plus élevé sur la longueur d’onde de la lumière visible et ultraviolette. À un certain moment, le champ devient alors si faible que la couronne n’est plus soutenue et que l’émission de rayons X disparaît. Lorsque le champ magnétique, après s’être inversé, se stabilise, les rayons X reviennent car la couronne est restaurée. Et c’est ce que les chercheurs ont observé : dès les mois d’été 2021, la luminosité de la galaxie semblait être revenue à son état antérieur à l’événement.

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Maxime Le Moine
Maxime Le Moine
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